AEF du support de rotor de la centrale Highbank
Client : Trustpower Limited
Lieu : Nouvelle-Zélande
Année : 2021
Des fissures ont été décelées dans le support du rotor de la centrale électrique Highbank. Le support du rotor est en acier moulé. La centrale Highbank est une turbine hydraulique verticale de 29 MW conçue à la fin des années 1930, mais mise en service en 1946.
LDV Consultants inc. a été mandatée par Trustpower pour :
- Vérifier si le support du rotor Highbank fissuré peut résister à un emballement accidentel;
- Fournir un avis technique sur les autres moyens d'obtenir des informations sur l'origine de la fissure;
- Étudier la possibilité d'améliorer l'intégrité structurelle du support de rotor.
L'analyse de LDV a été complétée grâce à un processus d'analyse approfondi réalisé sur place par Trustpower et ses collaborateurs : inspections à l'aide d'essais non destructifs, analyses métallurgiques, etc.
Suite à l'analyse, LDV a conclu ce qui suit :
- Les fissures dans le support de rotor se sont probablement produites lors de la mise en service initiale de l'unité;
- Le support de rotor était sécuritaire dans des conditions normales de fonctionnement;
- Il n'a pas été possible de confirmer que le support de rotor était structurellement apte à résister à un emballement;
- Des modifications structurelles pratiques pourraient être mises en œuvre sur place pour rendre le support de rotor sécuritaire en cas d'emballement accidentel.
Remise à neuf de trappes d'accès à la centrale R.H. Saunders
Client : Champlain E P&C
Lieu : Cornwall, Ontario
Année : 2021
Dans le cadre du projet de remise à neuf des trappes d'accès des 16 unités de la centrale électrique R.H. Saunders pour OPG (Ontario Power Generation), Champlain E P&C, une entreprise spécialisée dans les systèmes électriques, la protection et les contrôles pour les centrales hydroélectriques, a mandaté LDV Consultants inc. pour les parties mécaniques. Les travaux de remise à neuf incluaient la conception ou la modification des systèmes d'ouverture et de fermeture, d'étanchéification et de vidange des trappes d'accès ainsi que l'installation de dispositifs de chauffage de joints, de garde-corps, d'interrupteurs de fin de course et de loquets de portes.
Dans le cadre du projet de remise à neuf des trappes d'accès de la centrale électrique R.H. Saunders, LDV Consultants inc. a effectué les tâches suivantes :
- Calculer la force de la chaîne requise pour l'ouverture et la fermeture des trappes d'accès;
- Évaluer et sélectionner les composants;
- Procéder à la conception et à l'intégration des composants et des systèmes mécaniques;
- Systèmes d'ouverture et de fermeture, d'étanchéification et de drainage;
- Dispositifs de chauffage de joints, garde-corps, interrupteurs de fin de course et loquets de portes.
- Produire les dessins de fabrication et d'installation;
- Rédiger les procédures d'installation;
- Fournir du soutien lors de l'installation sur place et de la mise en service.
Réfection des groupes turbine-alternateur de la centrale de la Côte-Sainte-Catherine
Client : Delom Services
Lieu : Sainte-Catherine, Québec
Année : 2021
Delom Services a obtenu le contrat pour la réfection des groupes turbine-alternateur #10 et #7 de la centrale de la Côte-Sainte-Catherine et a mandaté LDV Consultants inc. pour l’ingénierie des tâches suivantes :
- Démontage et réassemblage :
- Procédures des travaux et fiches de relevé;
- Plans de levage;
- Validation des équipements de levage et outils spécialisés.
- Travaux de réfection des pièces en atelier et sur site :
- Analyse de données des fiches d’inspections et des rapports d’essais non destructifs;
- Rédaction de rapports avec recommandations et instructions de travail;
- Dimensionnement de pièces à remplacer/fabriquer;
- Rédaction des procédures de réassemblage des roues Kaplan en atelier;
- Résolution des anomalies et des non-conformités;
- Présence d’une personne-ressource en chantier;
- Support de l’ingénierie.
Plateformes pour l'installation des bâches spirales
Client : Voith Hydro
Lieu : Fort Saint John, Colombie-Britannique
Année : 2020
Dans le cadre de son projet d’ingénierie, approvisionnement et construction pour la nouvelle centrale de Site C, Voith a mandaté LDV Consultants inc. pour la conception des plateformes utilisées pour l’installation des bâches spirales.
Les services suivants ont été fournis:
- Conception des échafaudages, passerelles et plateformes utilisés pour l’assemblage et l’installation en centrale des bâches spirales;
- Calcul et dimensionnement des composantes selon les normes applicables et les exigences en santé-sécurité;
- Dessins de fabrication et d’installation;
- Support pour la fabrication.
Expertise pour pièces encastrées, entrefer et essai modèle
Client : Rio Tinto Alcan
Lieu : Alma, Québec
Année : 2020
Rio Tinto Alcan a mandaté LDV Consultants inc. pour effectuer des analyses et recommandations sur plusieurs sujets reliés à un groupe turbine-alternateur de la centrale de L'Isle-Maligne :
- Étude et rapport sur les pièces encastrées de la turbine par un expert en mécanique turbine :
- Analyse de l’état actuel des pièces;
- Recommandations pour la réfection et réparation de chacune des pièces encastrées en vue de prolonger leurs durées de vie;
- Évaluation de l’impact de l’augmentation de la puissance de la machine sur les pièces encastrées et recommandations sur les ajustements à faire sur la turbine.
- Étude et rapport sur l’évolution de l’entrefer par un expert en mécanique alternateur :
- Analyse de l’état actuel de l’alternateur en état d’usure avancé;
- Présentation des conséquences sur différentes composantes d’un bris associé à l’état de dégradation du groupe;
- Évaluation des possibilités de réparations permettant un fonctionnement adéquat de l’alternateur jusqu’à sa réfection;
- Recommandations sur la surveillance et l’opération du groupe jusqu’à sa réfection.
- Opinion et rapport sur les prévisions de performance évaluées à partir de simulations numériques par rapport à un essai modèle, par un expert en hydraulique turbine :
- Revue des caractéristiques de la machine et des performances garanties;
- Recommandation sur la nécessité d’un essai modèle en prenant en compte les garanties, coûts et délais.
- Rédaction d’une stratégie pour la réhabilitation majeure à venir des 12 groupes turbine-alternateur, en vue de minimiser les risques pour l’opérateur de la centrale :
- Utilisation de pièces neuves ou réhabilitées;
- Période d’arrêt des machines pour la réfection;
- Recommandations sur l’échéancier de la réhabilitation.
Hull 2 – U1 et U2
Client : Integrated Power Services
Lieu : Ontario,Canada
Année : 2020
Integrated Power Services est le principal fournisseur de services de réparation de génératrices et de moteurs électriques en Amérique du Nord.
IPS doit procéder à la remise en état de deux (2) génératrices horizontales à la centrale Hull 2, y compris assurer la fourniture de nouvelles bobines d'enroulement pour deux (2) stators.
Le mandat de LDV Consultants inc. consiste à fournir du soutien à IPS pour la durée du projet et à gérer les interfaces :
- Conception du câble d'alimentation et du neutre pour raccorder l'enroulement au transformateur d'alimentation;
- Schémas d'instrumentation, boîtes de jonction;
- Outils spéciaux pour la manipulation des roulements;
- Dessins de la bague collectrice;
- Procédure d'alignement de l'arbre avec la turbine.
Réhabilitation du Bear Swamp
Client : Brookfield Renewable
Lieu : Gatineau, Québec
Année : 2019
Brookfield Renewable est un chef de file mondial dans la gestion d’actifs alternatifs. Il est également l'un des plus grands investisseurs mondiaux dans les énergies renouvelables. Ses actifs comprennent d’ailleurs une base en technologie très diversifiée.
Afin de soutenir le projet de la réhabilitation du Bear Swamp, Brookfield Renewable a mandaté LDV Consultants inc. pour participer aux 3 phases, soit la conception, la fabrication et la mise en œuvre du site. LDV fournira donc les services d'ingénierie suivants :
- Revue de tous les documents techniques délivrés par les fabricants pour valider la conformité aux exigences contractuelles, mais aussi selon les meilleures pratiques de l'industrie;
- Participer aux revues de conception en tant que représentant technique de Brookfield Renewable pour examiner la conception proposée et identifier les pièges ou limites potentiels de la conception;
- Examiner les aspects techniques des dérogations, de la RCN et du travail supplémentaire qui se produisent pendant le processus de fabrication (et plus tard pendant la phase du site);
- Revoir les ateliers de fabrication ITP pour proposer des points témoins;
- Agir en tant que représentant technique et qualité de Brookfield Renewable pour le point témoin pendant le processus de fabrication.
Soutien technique - Modification de l'étanchéité du seuil
Client : Grande entreprise nord-américaine
Lieu : Amérique du Nord
Année : 2019
Dans le cadre d'un projet de réfection des vannes, une grande entreprise nord-américaine a chargé LDV Consultants inc. de concevoir la modification de la vanne de prise d'eau existante d'une centrale hydroélectrique. Les travaux de réfection ont nécessité l'ajout d'un joint d'étanchéité du seuil en caoutchouc pour contrôler le flux croissant de fuites du joint métallique. En outre, LDV a fourni du soutien technique pour les futurs travaux de réfection des vannes d'admission.
Dans le cadre du mandat de soutien technique pour les vannes d'admission, le client a mandaté LDV pour effectuer les tâches suivantes :
- Conception d'un joint d'étanchéité du seuil en caoutchouc additionnel;
- Préparation des dessins des nouvelles pièces;
- Préparation des dessins d'assemblage du nouveau concept;
- Validation de la charge admissible par roue;
- Validation des coefficients de charge de fonctionnement;
- Évaluation de la capacité du système de levage;
- Modification du système de levage pour retirer l'embrayage;
- Modification du système de contrôle.
Réhabilitation turbine centrale Jim-Gray
Client : EnerServ - Produits forestiers Résolu
Lieu : Saguenay, Québec, Canada
Année : 2019
LDV a réalisé pour EnerServ les activités d’ingénierie reliées aux travaux de remplacement et remise à neuf des composants turbine et alternateur du projet de réhabilitation de la turbine et du remplacement de la roue d’eau de la centrale Jim-Gray.
- Réaliser l’ingénierie pour le démontage, la remise à neuf et les remontages des composantes :
- Arbre alternateur;
- Instrumentation alternateur;
- Bâches spirale;
- Mécanisme de vannage;
- Arbre turbine;
- Joint d'arbre turbine;
- Directrices;
- Fond supérieur;
- Fond inférieur;
- Aspirateur.
- Effectuer l'ingénierie pour le suivi des non-conformités pendant l'exécution du projet;
- Fournir une assistance technique pendant le démontage et le remontage;
- Fournir une assistance hydraulique à la remise en service et à l’ajustement du système d’aération.
Résultats :
Les composantes existantes ont été démontées, inspectées, remises à neuf et réinstallées. L'unité a été remise en service dans les délais et le budget prévus. Les performances de l’unité réhabilitée satisfont entièrement les attentes du client.
Réfection centrale Wells Dam (Washington, DC)
Client : Toshiba America Energy Systems Corporation
Lieu : Amérique du Nord
Année : 2018
Toshiba America Energy Systems Corporation est un leader dans l'industrie de la haute technologie de l'ingénierie et de la construction qui fournit des services pour toutes les plateformes énergétiques (hydro, nucléaire, thermique, etc.) comme les ventes de turbines, les réparations, etc.
Toshiba American Energy Systems Corporation a mandaté LDV Consultants inc. pour réaliser l'évaluation technique initiale du projet hydroélectrique de Wells Dam :
• Revue des spécifications techniques des équipements, des dessins et des procédures de TAES;
• Rédaction d’un plan d’action pour Toshiba;
• Réalisation des divers documents (dessins, procédures et relevés) requis pour la réfection de la turbine et de l’alternateur;
• Support d’ingénierie à la fabrication et au montage.
Assistance technique - Roues de vanne de prise d'eau
Client : Hydro Tech - OPG (Ontario Power Generation)
Lieu : Ontario,Canada
Année : 2018
Dans le cadre d’un projet de réparation, Hydro Tech a mandaté LDV Consultants inc. pour faire la conception de la modification des roues de vanne de prise d’eau à la centrale hydroélectrique Kipling en Ontario. Les travaux de réparation exigeaient le remplacement des éléments de roulements étant donné que les roues existantes étaient figées. De plus, la conception d’origine devait être modifiée afin d’utiliser des roulements du commerce au lieu d’éléments fabriqués sur mesure pour limiter la durée des travaux.
Dans le cadre du mandat d’assistance technique pour la conception de la modification des roues de vanne à la centrale Kipling, LDV a été mandatée pour réaliser les tâches suivantes :
- Sélection des roulements;
- Dessins de réparation et de modification des pièces conservées;
- Dessins de pièces neuves;
- Dessin d’assemblage du nouveau concept;
- Fourniture des roulements;
- Procédure d’assemblage des roues en atelier;
- Procédure d’installation des roues au site.
Analyse par éléments finis d'un arbre de turbine
Client : GE Énergies renouvelables Canada
Lieu : États-Unis
Année : 2018
Dans le cadre d'un appel d'offres, le propriétaire voulait une étude préliminaire de l'intégrité structurelle de l'arbre de la turbine afin d'évaluer si le composant était suffisamment solide pour résister à un cycle de vie supplémentaire de 40 ans et à une augmentation de puissance.
Mandat de LDV Consultants inc. :
- Effectuer une analyse par éléments finis (FEA) de l'arbre de la turbine pour mieux comprendre son comportement physique dans des conditions de charge normales et en régime permanent;
- Calculer, suivant une analyse par éléments finis (FEA), les contraintes statiques équivalentes de Von Mises pour l'arbre de turbine à pleine charge dans des conditions normales de fonctionnement et comparer les résultats avec les critères couramment utilisés dans le domaine de l'hydroélectricité;
- Calculer, suivant une analyse éléments finis (FEA), les contraintes statiques de pointe équivalentes de Von Mises pour l'arbre de turbine pour différentes résistances à la fatigue et comparer les résultats aux courbes de fatigue S-N couramment utilisées dans le domaine de l'hydroélectricité pour évaluer les risques de dommages par fatigue cumulés;
- Calculer, suivant une analyse éléments finis (FEA), la fissure maximale admissible qui ne se propage pas à pleine charge dans des conditions normales de fonctionnement en utilisant la méthodologie de la norme API579-1/ASME FFS-1.
L'analyse préliminaire par éléments finis a montré que le matériau de base de l'arbre de la turbine est suffisamment solide pour résister à un cycle de vie supplémentaire de 40 ans et la taille de fissure maximale admissible a été identifiée.
Analyse AEF ciblée du croisillon rotor
Client : Opérateur de la Nouvelle-Zélande
Lieu : Nouvelle-Zélande
Année : 2017
Suite à l’inspection des unités d’une centrale hydroélectrique d’un opérateur de la Nouvelle-Zélande, deux anomalies ont été observées : présence de corrosion par contact (poudre rouge) à la bride d’accouplement entre le bras et le cœur et fissures dans les soudures des plaques de restriction d’entrée d’air du croisillon de rotor. LDV Consultants inc. a été mandatée pour effectuer une analyse par éléments finis du croisillon de rotor.
Cette étude faisait partie d’un mandat d’expertise sur les unités d’une centrale hydroélectrique d’un opérateur de la Nouvelle-Zélande visant à établir une série de recommandations et d’inspections pour un futur arrêt des unités.
L’étude AEF, réalisée à l’aide d’ANSYS R18.2, était concentrée sur les deux problématiques rencontrées lors de l’inspection dans le but d’obtenir une meilleure compréhension du comportement physique du croisillon de rotor sous l’effet des conditions de chargement normales, plus particulièrement observer si les déplacements relatifs qui surviennent à la bride d’accouplement des bras sont prédits par le modèle numérique et en déterminer les conséquences. De plus, à l’aide du modèle numérique, il fallait tenter d’évaluer si les fissures observées dans les soudures des plaques de restriction d’entrée d’air du croisillon de rotor pouvaient être causées par les déplacements imposés aux plaques de restriction d’entrée d’air sous l’effet du couple magnétique.
Après l’analyse des résultats de l’AEF, un rapport détaillé contenant les calculs de contraintes statiques et de dommages cumulés en fatigue suivant la méthode de Goodman, ainsi qu’une série de recommandations, ont été fournis au client.
Analyse de robinet de garde
Client : Grand opérateur nord-américain
Lieu : Amérique du Nord
Année : 2017
Dans le cadre d’un vaste projet de réhabilitation et de mise à niveau de ses équipements de production, un grand opérateur nord-américain a mandaté LDV Consultants inc. pour effectuer une analyse structurale par éléments finis des robinets de garde situés à l’entrée de groupes turbines-alternateurs.
Cette étude faisait partie d’un avant-projet visant à définir s’il était plus avantageux de réhabiliter ou de remplacer cet équipement essentiel à la sécurité des groupes turbine et alternateur de même qu’à la sécurité de la centrale.
L’objectif de l’analyse par éléments finis était de déterminer les contraintes et les déformations des robinets de garde selon différentes conditions de chargement pour en établir leur espérance de vie résiduelle. Ainsi, des calculs de contraintes statiques et de dommage cumulé en fatigue ont été réalisés en accord avec les préconisations du code ASME des Chaudières et Vaisseaux Sous Pression, Section VIII, Division 2. L’analyse a été effectuée à l’aide d’Ansys Workbench r.17.2 sur le robinet de garde.
Soutien technique à la centrale électrique de la Côte Sainte-Catherine
Client : Delstar Énergie
Lieu : Sainte-Catherine, Québec
Année : 2017
Delstar Énergie, une filiale de Groupe DELOM, est une entreprise réputée dans le domaine de l'énergie, notamment pour la rénovation et la fabrication de pôles de rotor et de conducteurs électriques.
Pour obtenir le soutien d'experts en génératrices hydroélectriques, Delstar Énergie a fait appel à LDV Consultants inc. pour la fourniture de services d'ingénierie visant la rénovation d'un groupe turbo-alternateur de 1,6 MW, comprenant une roue Kaplan à simple réglage.
- Assurer le soutien technique sur place pour le démontage et le remontage du groupe turbo-alternateur;
- Dimensionner les nouvelles douilles des aubes de roue;
- Concevoir les nouveaux joints d'étanchéité;
- Assurer le soutien technique en usine pour l'usinage des composants de la roue;
- Définir les exigences techniques pour les essais de résistance à la pression et d'équilibrage;
- Faire des recommandations pour les tolérances de montage et le dégagement de palier-guide;
- Rédiger la procédure de montage et de démontage de la roue en usine.
Pour assurer un service de haute qualité et établir une collaboration et une communication efficaces avec le personnel de Delstar, les experts de LDV se sont rendus soit à l'usine, soit sur le site à plusieurs reprises dans le cadre du projet.
Remplacement des portes du barrage Latchford
Client : Rouby Industries
Lieu : Latchford, Ontario
Année : 2016
L’entreprise Rouby Industries se spécialise dans la fabrication de structures métalliques et de parties de structures, et en particulier de structures hydrauliques. Dans le cadre de la réfection du barrage Latchford, elle avait comme mandat de concevoir, de fabriquer et de livrer les équipements servant à la régulation du niveau d’eau du lac Bay.
L’entreprise Rouby a mandaté LDV Consultants inc. pour qu’elle l’assiste dans la conception et la réalisation de divers éléments, dont la vanne, ses pièces encastrées et son appareil de levage, ainsi que les batardeaux d’acier, les poutrelles de bois et les glissières en acier afin de s’assurer que la conception et la fabrication soient conformes aux requis du client et aux normes canadiennes (CSA S16). Les tâches accomplies par LDV durant ce mandat étaient les suivantes :
- Vérification et validation de l’ingénierie incluant les notes de calcul des pièces;
- Vérification et certification des dessins d’assemblage et de détails des pièces;
- Conception et mise en plan des panneaux de commande électrique pour le chauffage de la vanne, des pièces encastrées et du système de manœuvre de la vanne;
- Conception et mise en plan des panneaux de commande électrique et de l’appareil de levage de la vanne.